Jupiters måne Europa fortsätter att fascinera och förvåna! 1979, Voyager uppdragen gav de första indikationerna på att ett inre hav kan existera under den iskalla ytan. Mellan 1995 och 2003, Galileo spaceprobe tillhandahöll hittills den mest detaljerade informationen om Jupiters månar. Denna information förstärkte teorier om hur livet kunde existera i ett varmt vattenhav som ligger vid kärnmantellgränsen.
Trots att Galileo uppdraget avslutades när sonden kraschade i Jupiters atmosfär, rymdproben tillhandahåller fortfarande viktig information om Europa. Efter att ha analyserat gamla data från uppdraget har forskare från NASA funnit oberoende bevis för att Europas inre hav avluftar vattenånga från ytan. Detta är goda nyheter för framtida uppdrag till Europa, som kommer att försöka söka i dessa ånger efter tecken på liv.
Studien som beskriver deras resultat, med titeln "Evidence of a plume on Europa from Galileo magnet and plasma wave signatures", dykte nyligen upp i tidskriften Naturastronomi. Studien leddes av Xianzhe Jia, en rymdfysiker från Institutionen för klimat- och rymdvetenskap och teknik vid University of Michigan, och inkluderade medlemmar från UCLA och University of Iowa.
Uppgifterna samlades in 1997 av Galileo under en flyby av Europa som förde den till inom 200 km (124 mi) från månens yta. Vid den tiden upptäckte dess magnetmätare (MAG) en kort, lokaliserad krökning i Jupiters magnetfält, som förblev oförklarlig fram till nu. Efter att ha kört data genom nya och avancerade datormodeller kunde teamet skapa en simulering som visade att detta orsakades av interaktion mellan magnetfältet och en av Europas plommor.
Denna analys bekräftade de ultravioletta observationerna från NASA: s Hubble rymdteleskop 2012, vilket föreslog förekomsten av vattenflöden på månens yta. Men den nya analysen använde data samlade mycket närmare källan, som indikerade hur Europas plummar interagerar med det omgivande flödet av plasma som finns i Jupiters kraftfulla magnetfält.
Förutom att ha varit huvudförfattare i denna studie är Jia också medutredare för två instrument som kommer att resa ombord Europa Clipper uppdrag - som kan lanseras så snart som 2022 för att utforska månens potentiella livsmiljö. Jias och hans kollegor inspirerades att undersöka data från Galileo uppdrag tack vare Melissa McGrath, en medlem av SETI-institutet och också en medlem av Europa Clipper vetenskapsteam.
Under en presentation till hennes forskargrupper framhöll McGrath andra Hubble-observationer av Europa. Som Jiang förklarade i ett nyligen pressmeddelande från NASA:
”Uppgifterna fanns där, men vi behövde sofistikerad modellering för att känna till observationen. En av platserna som hon nämnde ringde en klocka. Galileo gjorde faktiskt en flyby från den platsen, och det var det närmaste vi någonsin haft. Vi insåg att vi var tvungna att gå tillbaka. Vi behövde se om det fanns något i uppgifterna som kunde berätta för oss om det fanns en plym eller inte. "
När de först undersökte informationen för 21 år sedan visade de högupplösta data som MAG-instrumentet erhöll något konstigt. Men det var tack vare lektionerna från Cassini uppdrag, som utforskade plommorna på Saturnus månen Enceladus, att laget visste vad de skulle leta efter. Detta inkluderade material från plommorna som blev joniserade av gasgigantens magnetosfär, vilket lämnade en karakteristisk sprängning i magnetfältet.
Efter att ha granskat uppgifterna igen, fann de att samma karakteristiska böjning (lokaliserad och kort) i magnetfältet fanns runtom Europa. Jias team konsulterade också data från Galileos Plasmavågspektrometer (PWS) -instrument för att mäta plasmavågor orsakade av laddade partiklar i gaser runt Europas atmosfär, vilket också tycktes stödja teorin om en plommon.
Dessa magnetometridata och plasmavågsignaturer skiktades sedan till ny 3D-modellering utvecklad av teamet vid University of Michigan (som simulerade interaktioner mellan plasma och solsystemkroppar). Senast lade de till de uppgifter som erhållits från Hubble 2012 som föreslog dimensionerna på de potentiella plommorna. Slutresultatet var en simulerad plommon som matchade magnetfältet och plasmasignaturer som de såg i Galileo data.
Som Robert Pappalardo, en Europa Clipper-projektforskare vid NASA: s Jet Propulsion Laboratory (JPL), indikerade:
”Det verkar nu finnas för många rader med bevis för att avfyra rån i Europa. Detta resultat gör att plommorna verkar vara mycket mer verkliga och för mig är det en tipppunkt. Dessa är inte längre osäkra blix på en avlägsen bild. ”
Resultaten är verkligen goda nyheter för Europa Clipper uppdrag, som förväntas göra resan till Jupiter mellan 2022 och 2025. När den här sonden anländer till det joviska systemet kommer den att etablera en bana runt Jupiter och genomföra snabba, låghöjda flygbilar från Europa. Förutsatt att plommonaktivitet äger rum på månens yta, Europa Clipper kommer att prova de frysta vätskor och dammpartiklar för tecken på liv.
"Om det finns plommon, och vi kan direkt prova vad som kommer från Europas inre, kan vi lättare ta reda på om Europa har ingredienserna för livet," sade Pappalardo. "Det är vad uppdraget är efter. Det är den stora bilden. "
För närvarande är uppdragsteamet upptagen med att titta på potentiella banor för banan Europa Clipper uppdrag. Med den nya forskningen i handen kommer teamet att välja en väg som tar rymdproben ovanför plommonlägena så att det är i en idealisk position att söka efter livstecken. Om allt går som planerat, Europa Clipper kan vara den första av flera sönder som äntligen bevisar att det finns liv utanför jorden.
Och se till att kolla in den här videon av Europa Clipper uppdrag, med tillstånd av NASA:
